改變世界的條形碼

面對我們隨時可以看見的條形碼，說出來你也許會不信，如果沒有這個家伙，整個世界的經濟都無法正常運行。這些黑白條碼不但能讓機場不弄丟你的行李，能對快件的包裹進行跟蹤，而且還能在網上對各種信件進行查詢。它們既可以用在食品包裝上，也可以用在圖書的扉頁。這個時候看看手上的《文苑·經典美文》雜志，你發現了嗎？

條形碼的由來

三十多年前的一天，一位名叫道森的購物者走進馬什超市，購買了一包箭牌口香糖，掃掃條形碼然后付錢。這在今天是稀疏平常的事，當時卻是標志性事件——條形碼從此走到你我的眼前。

說到條形碼，就不得不說它的發明者——諾曼·約瑟夫·伍德藍德。他出生于美國新澤西州，從小便對技術發明具有濃厚的興趣，具備非凡的動手能力。二戰期間，他不得不中斷學業，參與研發原子彈的曼哈頓工程，這個看似八竿子打不著邊的事，卻使他對發明愈發迷戀。

二戰之后，美國經濟快速發展，規模宏大的超市面臨著一個巨大的問題，他們無法精確掌握庫存情況，唯一的辦法是手工清理，但耗時又費力。于是，伍德藍德與朋友蘇沃著手研究這個問題的解決方案。

類似歷史上的諸多發明，開始時，伍德藍德遇到了許多次失敗，但他沒有放棄。有一天，他在沙灘坐定，苦苦思索：“如何才能給每件物品分類呢？編號？對！莫爾斯電碼？可是這樣太復雜了，一般人也沒辦法分辨。”想到此，他開始無聊地在沙灘上用手畫沙子，一條一條，突然，一個神奇的圖案出現在他的腦海里——如果用粗細、間距不同的豎線構成圖案，那就可以實現對商品編碼了。就這樣，條形碼的原型在沙灘上誕生了。

待到出現文章開頭的一幕時，已經過去了三十多年。

條形碼的標準與應用

與現在的條形碼不同，伍德藍德發明的第一條條形碼不是由線條構成，而是一組同心圓，它形如箭靶，美國人稱其為“公牛眼”。遺憾的是，以美國當時的工藝和經濟水平，他們還沒有能力印制出這種編碼。

后來，伍德藍德加入了IBM公司，并把自己的專利賣給了IBM。幾經轉手，專利被賣到RCA公司。直到條形碼大展宏圖時，IBM公司里的人才知道：“哦，原來發明條形碼的人就在我們公司。”

我們目前所知的第一個商用條形碼出現于1966年，人們很快意識到應該為其制定出一個行業標準。兩年后的夏天，應國家食物連鎖協會要求，Logicon公司開發出了食品工業統一碼（UGPIC）。隨后，美國統一編碼協會建立了UPC碼系統，并且實現了該碼制的標準化。UPC碼首先在雜貨零售業中試用，俄亥俄州的Marsh超級市場安裝了由NCR（IBM公司的前身）制造的第一臺UPC掃描器，而第一個被收銀員掃描的便是文章開頭所說的標價69美分的10片裝箭牌口香糖。

直到現在，我們都不可否認的是，正是零售業的成功應用才促進了條形碼技術的發展。

目前，全球每天大約要掃描80億次條形碼。而普華永道公司的一項研究報告表明，條形碼每年僅在超市和大眾零售領域就能為客戶、零售商和制造商節約300億美元的成本。令人感到遺憾的是，伍德藍德的朋友、條形碼聯合發明人蘇沃并沒有親眼看到條形碼的商業化應用，他在自己38歲的時候（1962年）英年早逝。而伍德藍德則在1992年被當時的美國總統布什授予了國家科技獎章。

令人遺憾的是，伍德藍德也于美國當地時間2012年12月9日在自己新澤西州的家中逝世。伍德藍德的女兒蘇珊評價父親說：“他參與了整個系統的設計，從使用者的站立方式、激光掃描儀高度到如何保護人們的眼睛不受激光刺激，他是一個絕對的完美主義者。”

條形碼的未來

今天，條形碼已經占據我們生活的每個角落，從超市購買的食品到手中握著的雜志，我們依靠條形碼管理我們的生活，條形碼技術也在不斷進步。

其實，如今風生水起的二維碼也屬于條形碼，作為后起之秀，它比它的前輩更進一步。它出現以來，得到了人們的廣泛關注，發展十分迅速。

二維條形碼最早發明于日本，它是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面（二維方向上）分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的，在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“0”、“1”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數值信息，通過圖像輸入設備或光電掃描設備自動識讀以實現信息自動處理。它具有條形碼技術的一些共性：每種碼制有其特定的字符集；每個字符占有一定的寬度；具有一定的校驗功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、處理圖形旋轉變化等特點。

一維條形碼雖然提高了資料收集與資料處理的速度，但由于受到資料容量的限制，一維條形碼僅能標識商品，而不能描述商品，所以相當依賴電腦網絡和資料庫。在沒有資料庫或不便聯網的地方，一維條形碼很難派上用場。此外一維條形碼有一個明顯的缺點，即垂直方向不攜帶資料，故資料密度偏低。當初這樣設計有兩個目的：1.保證局部損壞的條形碼仍可正確辨識；2.使掃描容易完成。

要提高資料密度，又要在一個固定面積上印出所需資料，可用兩種方法來解決：1.在一維條形碼的基礎上向二維條形碼方向擴展；2.利用圖像識別原理，采用新的幾何形體和結構設計出二維條形碼。前者發展出堆疊式（Stacked）二維條形碼，后者則有矩陣式（Matrix）二維條形碼之發展，構成現今二維條形碼的兩大類型。

二維條形碼的新技術在1980年代晚期逐漸被重視，在“資料儲存量大”、“資訊隨著產品走”、“可以傳真影印”、“錯誤糾正能力高”等特性下，二維條形碼在1990年代初期已逐漸被使用。現在，幾乎所有的社交軟件都具備掃一掃的功能，對著抽象的圖案一掃，迎來一個多彩的世界已經成為許多人的習慣。

馬化騰曾在演講中說：“從微信強化掃二維碼的功能之后，我們希望把這個行為定義成更加普及的，老百姓一看到碼就去掃的概念。我們前幾天還在網上看到一個新的名詞，就是掃墓，看到墓碑有那個二維碼，一掃描就看到這個墓碑的主人過去的生平介紹等等，這些都是非常典型的應用。”

或許，墓碑的例子有些夸張，但是，你不能否認，條形碼越來越貼近我們的生活，不再只是局限于購物。也許未來，我們的一切都涵蓋在那小小的方寸之間。

摘自《電腦愛好者》2013年第6期